無功補(bǔ)償裝置及應(yīng)用(五)

摘要：本文講述了無功補(bǔ)償的基本概念，介紹了各種無功補(bǔ)償裝置的原理和應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：無功功率；補(bǔ)償；裝置；應(yīng)用

(上接總第122期P．40)
電壓閉環(huán)控制的原理框圖如圖17所示。圖中的Uref為參考電壓。從圖18所示的TcR+FC型SVC的電壓一電流特性中可以看出，改變Uref，也就是改變特性在縱坐標(biāo)軸上的截距，使特性的水平段上下移動?？v坐標(biāo)軸左部分的特性相當(dāng)于反向并聯(lián)晶閘管的導(dǎo)通角為零，僅有固定的補(bǔ)償電容器FC并聯(lián)在母線上的情況。而縱坐標(biāo)軸右部分的特性相當(dāng)于反向并聯(lián)晶閘管導(dǎo)通，TCR接在母線上，并與FC并聯(lián)的情況。此時，IL所對應(yīng)的感性無功功率與IC所對應(yīng)的容性無功功率的差值，即為負(fù)載的感性無功功率。

在介紹線性化環(huán)節(jié)時，曾說過線性化環(huán)節(jié)的作用是實現(xiàn)Bref與BL之間的線性關(guān)系，BL線性跟蹤Bref。但在電壓閉環(huán)控制中，參考信號為Uref。此處，Bref與Uref是等效的。
另一點需要說明的是，U～F應(yīng)為直流信號，圖l6和圖17中的電壓檢測單元除包括電壓檢測以外，還應(yīng)包括整流和濾波單元。這樣，得到的U～的反饋信號U～F才是直流信號，與Uref比較后，得到其差值△U，△U經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器和包括線性化環(huán)節(jié)在內(nèi)的觸發(fā)單元得到導(dǎo)通角為θ的觸發(fā)脈沖序列，得到穩(wěn)定的輸出電壓U～。
從以上分析可知，TCR+FC型SVC的電壓一電流特性在縱坐標(biāo)軸上的截距是由參考電壓Uref決定的，而該特性的斜率是由比環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)決定的，所以，改變PI調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)就可以改變特性的斜率。
混合型SVC的電壓一電流特性如圖19所示。實際上，特性0―1―1′，0―2―2′，0―3―3′和0―4―4′分別是圖13中并聯(lián)的補(bǔ)償電容器分別為1組、2組、3組和4組的TCR與補(bǔ)償電容器配合使用時的電壓一電流特性。由此所形成的混合型SVC在補(bǔ)償電容器組切換時，與TCR的控制相配合，其最大的容性無功功率和相對應(yīng)的最大的感性無功功率的電壓一電流特性為0―4―1′。在補(bǔ)償電容器組進(jìn)行切換時，TCR的控制器應(yīng)隨著補(bǔ)償電容器組的投入或切除，發(fā)出相對應(yīng)的控制信號，實時地調(diào)整TCR的觸發(fā)導(dǎo)通角，使所增加的容性無功功率(補(bǔ)償電容器組投入)或減少的容性無功功率(補(bǔ)償電容器組切除)被TCR的感性無功功率的增加或減少所平衡。為了防止在切換點發(fā)生斷續(xù)，要求TCR的感性無功功率略大于補(bǔ)償電容器切換時的容性無功功率。

如前所述，在TCR+FC型SVC中，要求TCR的感性無功功率大于FC的容性無功功率，這樣，若FC的補(bǔ)償容量很大，則TCR的補(bǔ)償容量會更大。但在?昆合型SVC中，TCR的補(bǔ)償容量只要滿足“在線”的補(bǔ)償電容器的補(bǔ)償容量即可?；旌闲蚐VC的這個優(yōu)點也帶來了不足，即在實際運行中，應(yīng)盡量避免補(bǔ)償電容器組的過于頻繁的投切，特別是在TCR+MSC型SVC中，為使系統(tǒng)可靠運行，要防止補(bǔ)償電容器組的過于頻繁的投切造成機(jī)械開關(guān)的失控。
為了提高控制精度，通常在電壓閉環(huán)控制的基礎(chǔ)上引入補(bǔ)償電流的反饋控制，其控制原理框圖如圖20和圖21所示。在圖20中，引入了電流內(nèi)環(huán)反饋控制。若電流調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)足夠高，或者采用有積分作用的電流調(diào)節(jié)器，電流內(nèi)反饋的控制精度達(dá)到很高，則整個控制系統(tǒng)的精度完全由電壓調(diào)節(jié)器的輸出信號Iref所決定，即混合型SVC的電壓一電流特性的斜率由電壓調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)來決定。